2021-2022收藏的精品资料毕业论文企业大型网络规划与设计.docx
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1、毕 业 论 文论文题目: *企业大型网络规划与设计*企业大型网络规划与设计摘要:网络技术发展到现在已经相当成熟,人们因为互联网而改变了他们的生活,企业通过局域网的建设充分发挥了信息系统在生产中的作用。本论文叙述了通过对关键技术的应用,结合相关网络知识对一家大型*企业的网络进行了整体规划设计。结合实际需求,通过对网络架构组建方案的设计、基于安全的网络配置方案设计、服务器架设方案设计、企业网络高级服务设计等方面的研究,详尽的探讨了对该网络进行规划设计时遇到的关键性问题,以及网络相关的服务,给出了网络规划设计解决方案。关键词:*企业,网络,信息安全,无线局域网Cigarette enterprise
2、 network planning and designAbstract:The network technology has been quite mature up till now. Peoples lives have been changed because of the Internet, Enterprises make full use of the system of information in the production through the construction of local area network (LAN) This paper is about ma
3、king an overall planning and design in a network of a large tobacoo manufacturing enterprise by applying some key technologies and related network knowledge. Combined with the actual demand,through studying the design of the network infrastructure, the design of security-based network configuration
4、solution, the design of the infrastructure of sever farm, the design of advance services, this paper discusses in detail some key problems we met in desiging the network, the service related to the network design. and gives a solution to network planning and designKeywords:tobacco companies, network
5、,information technology security, wireless local area network1 绪论1.1 项目背景在*行业大力推进联合重组、做大做强的形势下,为进一步提高制造工艺技术水平、增强企业的品牌竞争能力、提升企业的经济效益,*启动“*”*项目。项目将充分响应国家*“努力将项目建成国内一流水平”的指示,发扬“敢想敢拼、善谋善为”的企业精神,打造“国内一流、国际先进”的*制造基地,使公司成为中国*工业少数几个强势企业之一奠定基础。“*”*项目,将企业搬迁至新厂区。整个项目占地约*亩,规模年产*,项目一期建筑面积*万平方米,总投资约*亿元。为了在异地*中更好地
6、发挥信息化系统的作用,企业要求对网络进行整体的规划、设计。2 网络技术原理2.1 路由技术路由协议工作在OSI参考模型的第3层,因此它的作用主要是在通信子网间路由数据包。路由器具有在网络中传递数据时选择最佳路径的能力。除了可以完成主要的路由任务,利用访问控制列表,路由器还可以用来完成以路由器为中心的流量控制和过滤功能。在本工程案例设计中,内网用户不仅通过路由器接入因特网、内网用户之间也通过3层交换机上的路由功能进行数据包交换。路由器是外网进入企业网内网的第一道关卡,是网络防御的前沿阵地。路由器上的访问控制列表(Access Control List,ACL)是保护内网安全的有效手段。一个设计良
7、好的访问控制列表不仅可以起到控制网络流量、流向的作用,还可以在不增加网络系统软、硬件投资的情况下完成一般软、硬件防火墙产品的功能。由于路由器介于企业内网和外网之间,是外网与内网进行通信时的第一道屏障,所以即使在网络系统安装了防火墙产品后,仍然有必要对路由器的访问控制列表进行缜密的设计,来对企业内网包括防火墙本身实施保护1。2.2 交换技术传统意义上的数据交换发生在OSI模型的第2层。现代交换技术还实现了第3层交换和多层交换。高层交换技术的引入不但提高了园区网数据交换的效率,更大大增强了企业网数据交换服务质量,满足了不同类型网络应用程序的需要。现代交换网络还引入了虚拟局域网(Virtual LA
8、N,VLAN)的概念。VLAN将广播域限制在单个VLAN内部,减小了各VLAN间主机的广播通信对其他VLAN的影响。在VLAN间需要通信的时候,可以利用VLAN间路由技术来实现。当网络管理人员需要管理的交换机数量众多时,可以使用VLAN中继协议(Vlan Trunking Protocol,VTP)简化管理,它只需在单独一台交换机上定义所有VLAN。然后通过VTP协议将VLAN定义传播到本管理域中的所有交换机上。这样,大大减轻了网络管理人员的工作负担和工作强度。为了简化交换网络设计、提高交换网络的可扩展性,在企业网内部数据交换的部署是分层进行的。企业网数据交换设备可以划分为三个层次:接入层、分
9、布层、核心层。接入层为所有的终端用户提供一个接入点;分布层除了负责将访问层交换机进行汇集外,还为整个交换网络提供VLAN间的路由选择功能;核心层将各分布层交换机互连起来进行穿越企业网骨干的高速数据交换。在本工程案例设计中,也将采用这三层进行分开设计、配置2。2.3 远程访问技术远程访问也是企业网络必须提供的服务之一。它可以为家庭办公用户和出差在外的员工提供移动接入服务。远程访问有三种可选的服务类型:专线连接、电路交换和包交换。不同的广域网连接类型提供的服务质量不同,花费也不相同。企业用户可以根据所需带宽、本地服务可用性、花费等因素综合考虑,选择一种适合企业自身需要的广域网接入方案。在本工程案例
10、设计中,分别采用专线连接的VPN和PBR两种方式实现远程访问需求3。2.4 VLANVLAN(Virtual Local Area Network)的中文名为虚拟局域网。VLAN是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段,从而实现虚拟工作组的新兴数据交换技术。这一技术主要应用于交换机和路由器中,但主流应用还是在三层交换机之中。通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个不同的广播域(或称虚拟LAN,即VLAN),两台计算机有着同样的网段,但是它们却没有相同的VLAN号,它们各自的广播流也不会相互转发,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。 VLAN是为解决以太
11、网的广播问题和安全性而提出的,它在以太网帧的基础上增加了VLAN头,用VLAN ID把用户划分为更小的工作组,限制不同工作组间的用户二层互访,每个工作组就是一个虚拟局域网。不同的VLAN之间的通讯是需要有路由来完成的4。2.5 DHCPDHCP 是 Dynamic Host Configuration Protocol(动态主机分配协议)缩写。它分为两个部份:一个是服务器端,而另一个是客户端。所有的 IP 网络设定数据都由 DHCP 服务器集中管理,并负责处理客户端的 DHCP 要求;而客户端则会使用从服务器分配下来的IP环境数据。比较起 BOOTP ,DHCP 透过 租约 的概念,有效且动态
12、的分配客户端的 TCP/IP 设定,而且,作为兼容考虑,DHCP 的分配形式 首先,必须至少有一台 DHCP 工作在网络上面,它会监听网络的 DHCP 请求,并与客户端磋商 TCP/IP 的设定环境。DHCP是BOOTP的扩展,是基于C/S模式的,它提供了一种动态指定IP地址和配置参数的机制。这主要用于大型网络环境和配置比较困难的地方。DHCP服务器自动为客户机指定IP地址,指定的配置参数有些和IP协议并不相关,但这必没有关系,它的配置参数使得网络上的计算机通信变得方便而容易实现了。DHCP使IP地址的可以租用,对于许多拥有许多台计算机的大型网络来说,每台计算机拥有一个IP地址有时候可能是不必
13、要的。租期从1分钟到100年不定,当租期到了的时候,服务器可以把这个IP地址分配给别的机器使用。客户也可以请求使用自己喜欢的网络地址及相应的配置参数5。2.6 VPNVPN的英文全称是“Virtual Private Network”,翻译过来就是“虚拟专用网络”。顾名思义,虚拟专用网络我们可以把它理解成是虚拟出来的企业内部专线。它可以通过特殊的加密的通讯协议在连接在Internet上的位于不同地方的两个或多个企业内部网之间建立一条专有的通讯线路,就好比是架设了一条专线一样,但是它并不需要真正的去铺设光缆之类的物理线路。这就好比去电信局申请专线,但是不用给铺设线路的费用,也不用购买路由器等硬件
14、设备。VPN技术原是路由器具有的重要技术之一,目前在交换机,防火墙设备或WINDOWS2000等软件里也都支持VPN功能,一句话,VPN的核心就是在利用公共网络建立虚拟私有网。虚拟专用网(VPN)被定义为通过一个公用网络(通常是因特网)建立一个临时的、安全的连接,是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定的隧道。虚拟专用网是对企业内部网的扩展。虚拟专用网可以帮助远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全连接,并保证数据的安全传输。虚拟专用网可用于不断增长的移动用户的全球因特网接入,以实现安全连接;可用于实现企业网站之间安全通信的虚拟专用线路,用于经济有效地连接到商业伙伴和用
15、户的安全外联网虚拟专用网3。2.7 PVSTPVST: Per-VLAN Spanning Tree(每VLAN生成树) PVST是解决在虚拟局域网上处理生成树的CISCO特有解决方案PVST为每个虚拟局域网运行单独的生成树实例一般情况下PVST要求在交换机之间的中继链路上运行CISCO的ISL。 每VLAN生成树 (PVST)为每个在网络中配置的VLAN维护一个生成树实例。它使用ISL中继和允许一个VLAN中继当被其它VLANs的阻塞时将一些VLANs转发。尽管PVST对待每个VLAN作为一个单独的网络,它有能力(在第2层)通过一些在主干和其它在另一个主干中的不引起生成树循环的Vlans中的
16、一些VLANs来负载平衡通信6。2.8 HSRPHSRP:热备份路由器协议(HSRP:Hot Standby Router Protocol)热备份路由器协议(HSRP)的设计目标是支持特定情况下 IP 流量失败转移不会引起混乱、并允许主机使用单路由器,以及即使在实际第一跳路由器使用失败的情形下仍能维护路由器间的连通性。换句话说,当源主机不能动态知道第一跳路由器的 IP 地址时,HSRP 协议能够保护第一跳路由器不出故障。该协议中含有多种路由器,对应一个虚拟路由器。HSRP 协议只支持一个路由器代表虚拟路由器实现数据包转发过程。终端主机将它们各自的数据包转发到该虚拟路由器上。负责转发数据包的路
17、由器称之为主动路由器(Active Router)。一旦主动路由器出现故障,HSRP 将激活备份路由器(Standby Routers)取代主动路由器。HSRP 协议提供了一种决定使用主动路由器还是备份路由器的机制,并指定一个虚拟的 IP 地址作为网络系统的缺省网关地址。如果主动路由器出现故障,备份路由器(Standby Routers)承接主动路由器的所有任务,并且不会导致主机连通中断现象。HSRP 运行在 UDP 上,采用端口号1985。路由器转发协议数据包的源地址使用的是实际 IP 地址,而并非虚拟地址,正是基于这一点,HSRP 路由器间能相互识别7。2.9 AAA认证AAA-身份验证
18、(Authentication)、授权 (Authorization)和统计 (Accounting)Cisco开发的一个提供网络安全的系统。AAA ,认证(Authentication):验证用户的身份与可使用的网络服务;授权(Authorization):依据认证结果开放网络服务给用户;计帐(Accounting):记录用户对各种网络服务的用量,并提供给计费系统。整个系统在网络管理与安全问题中十分有效。首先,认证部分提供了对用户的认证。整个认证通常是采用用户输入用户名与密码来进行权限审核。认证的原理是每个用户都有一个唯一的权限获得标准。由AAA服务器将用户的标准同数据库中每个用户的标准一一
19、核对。如果符合,那么对用户认证通过。如果不符合,则拒绝提供网络连接。接下来,用户还要通过授权来获得操作相应任务的权限。比如,登陆系统后,用户可能会执行一些命令来进行操作,这时,授权过程会检测用户是否拥有执行这些命令的权限。简单而言,授权过程是一系列强迫策略的组合,包括:确定活动的种类或质量、资源或者用户被允许的服务有哪些。授权过程发生在认证上下文中。一旦用户通过了认证,他们也就被授予了相应的权限。最后一步是帐户,这一过程将会计算用户在连接过程中消耗的资源数目。这些资源包括连接时间或者用户在连接过程中的收发流量等等。可以根据连接过程的统计日志以及用户信息,还有授权控制、账单、趋势分析、资源利用以
20、及容量计划活动来执行帐户过程。验证授权和帐户由AAA服务器来提供。AAA服务器是一个能够提供这三项服务的程序。当前同AAA服务器协作的网络连接服务器接口是“远程身份验证拨入用户服务 (RADIUS)”7。2.10 ACL内外网络的通信都是企业网络中必不可少的业务需求,但是为了保证内网的安全性,需要通过安全策略来保障非授权用户只能访问特定的网络资源,从而达到对访问进行控制的目的。简而言之,ACL可以过滤网络中的流量,控制访问的一种网络技术手段。ACL可以限制网络流量、提高网络性能。例如,ACL可以根据数据包的协议,指定数据包的优先级。ACL提供对通信流量的控制手段。例如,ACL可以限定或简化路由
21、更新信息的长度,从而限制通过路由器某一网段的通信流量。ACL是提供网络安全访问的基本手段。ACL允许主机A访问人力资源网络,而拒绝主机B访问。ACL可以在路由器端口处决定哪种类型的通信流量被转发或被阻塞。例如,用户可以允许E-mail通信流量被路由,拒绝所有的Telnet通信流量。 例如:某部门要求只能使用 WWW 这个功能,就可以通过ACL实现; 又例如,为了某部门的保密性,不允许其访问外网,也不允许外网访问它,就可以通过ACL实现。3 网络技术方案3.1 总体架构*项目整个基础网络分为两大块,办公大楼网络和生产厂区网络。办公大楼网络设立一个主中心和三个分中心,分别为主中心机房、服务器机房、
22、办公大楼汇聚和技术中心汇聚。生产厂区设立三个分中心,分别为卷包中控室、制丝中控室和能源管理中心。各分中心、互联网区域、外联区域、网络安全区域与主中心核心交换机相连进行业务通讯。网络拓扑架构如下:针对新厂区网络情况分析,我们可以看到业务系统对于网络的需求主要由7个部分组成:核心网络区域设计:核心网络区域的设计主要包括核心交换机、互联网区域、外联区域和网络安全区域设计。服务器区域设计:服务器区域的设计主要包括服务器机房内网络基础设备的设计。办公大楼设计:办公大楼设计主要为办公大楼、技术中心和实验室基础网络的设计。生产厂区设计:生产厂区设计主要为卷包中控、制丝中控和能源管理中心基础网络设计。无线网络
23、设计:无线网络设计主要为办公大楼、技术中心、卷包中控、制丝中控和能源管理中心无线网络的设计。整体路由设计:厂区整体基础网络设备路由设计及与互联网区域、外联区域、物流网、高架库、制丝集控等各边缘区域路由设计。3.2 核心网络区域设计核心网络区域包括整体网络核心交换机、互联网接入区域、外联区域和安全区域,所有设备均部署在办公大楼五楼信息中心机房内。核心网络区域拓扑结构如下图:3.2.1 核心交换机设计核心交换机是整个网络的核心,支撑整个体系架构的运作,同时,它和办公网,生产网,Internet接入网,无线网络,数据中心连接,负责各网数据交换。此处的数据转发性能直接关系到全网的业务运行。作为厂区网络
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